工程洞身开挖施工方案.docx
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工程洞身开挖施工方案
隧道洞身开挖施工方案
一、施工准备
1、导线控制点、水平基点已布设，轴线放样和标高测量满足施工要求。
2、围岩周边收敛仪、精密水准仪等监控量测仪器齐全，洞口监控量测点已布设，量测数据反馈信息满足开挖正常作业要求。
3、钻孔台车、出渣运输车辆等各项机械设备性能良好可靠，可满足施工需要。
4、供电、供水、供风及排水等辅助作业能满足施工需要。
5、对施工队伍进行技术交底。
6、根据现场施工组织情况，在施工前将所需材料提前运送至现场，所有进场材料均应经过试验室检验，并满足招投标文件对原材料各项指标的要求。
二、施工方案
本隧道开挖支护按新奥法原理组织施工。
开挖施工采用MQTB-80/2.0型气腿式锚杆钻机配合自制开挖台车钻爆开挖。
1、开挖方法
隧道V类围岩采用上弧形预留核心土台阶法施工。
上台阶采用MQTB-80/2.0型气腿式锚杆钻机钻孔、弱爆破，挖掘机卸碴或人工至下台阶；下台阶简易台车配MQTB-80/2.0型气腿式锚杆钻机钻孔，预裂爆破，装载机或挖掘机装碴，自卸汽车运卸,上下台阶长度6～10米。
Ⅳ级围岩岩质较好，但稳定性较差，采用短台阶法开挖，上台阶长度控制在10～15米，光面爆破，下台阶采用预裂爆破。
1.1Ⅴ级围岩开挖
1.1.1Ⅴ级围岩开挖与支护顺序
①上断面弧形导坑开挖②上断面弧形导坑初期支护→③上断面核心土开挖→④下台阶中部开挖→⑤下台阶边墙交错开挖或单侧开挖→⑥下台阶边墙支护→⑦下台阶剩余部分开挖→⑧下台阶剩余部分开挖支护→⑨下一道工序
Ⅴ级围岩开挖与支护示意图
1.1.2V级围岩开挖
本隧道V级围岩采用上下台阶预留核心土法施工。
开挖前先施作大管棚及φ42超前注浆小导管预支护围岩，待大管棚及注浆小导管达到强度后，用人工配合风镐进行进行弧形环状开挖，遇孤石或围岩的岩质较硬时，用MQTB-80/2.0型气腿式锚杆钻机钻孔，微震控制爆破，人工卸碴至下台阶。
上下台阶的间距保持在5～6米。
每循环尺寸为0.6～1.4米。
下台阶采用简易台车、MQTB-80/2.0型气腿式锚杆钻机人工钻孔，光面控制爆破，装载机或挖掘机装碴，自卸汽车运卸。
每循环进尺0.6～1.4m。
1.2Ⅳ级围岩开挖
1.2.1Ⅳ级围岩开挖与支护顺序
①上台阶开挖→②上台阶初期支护→③下台阶中部开挖→④下台阶交错开挖或单侧开挖→测量放样→⑤下台阶边墙支护→⑥下一道工序
Ⅳ级围岩开挖开挖示意图
1.2.2Ⅳ级围岩开挖
开挖步骤：
①工作面测量放样（用红油漆划出开挖轮廓线、拱顶高程和隧道中线）→②布设超前支护锚杆眼→③钻支护锚杆孔→安装超前锚杆→④布设起爆眼（用红油漆按钻爆设计方案划出掏槽、周边眼及辅助眼的位置）→⑤钻眼（按划好的眼位钻眼）→⑥清孔（用高压风对炮眼中石削刮出和吹尽）→⑦装药→⑧联结起爆网络→⑨点火起爆→⑩供风排烟→⑾出渣。
Ⅳ级围岩石质较软，自稳能力较差，采用上下短台阶法施工，开挖前先施作φ22超前药卷锚杆预支护围岩，待超前锚杆达到强度后，再用简易台车配合MQTB-80/2.0型气腿式锚杆钻机人工钻孔，非电光面爆破，装载机装碴，自卸汽车运输出洞。
每循环进尺在1.2～2.4m左右。
上下台阶的长度保持30～50m。
2、钻爆设计
2.1爆破材料
采用非电毫秒雷管（1～20段），炸药采用2号岩石硝铵炸药和2号乳化炸药，规格为φ32×20cm药卷。
周边眼用2号乳化炸药，间隔装药，其它眼均用2号岩石硝铵炸药，连续装药。
起爆系统采用导爆管传爆，以集束为主的混合联接引爆网络。
2.2非电微差起爆网络设计
爆破震动与同段起爆的炸药量密切相关，采用非电微差起爆技术，不但控制单段雷管的起爆药量，又能有效地控制每段雷管间的起爆时间，使爆破震动波形不叠加。
这样既能保证岩石破碎达到理想爆破效果，又能消除爆破震动的有害效应。
网络起爆采用孔内微差的方式，选用1～20段非电毫秒雷管，段差控制在50～80ms。
2.3掏槽形式及装药结构设计
“有无进尺看掏槽”，隧道爆破的掏槽眼是爆破成败的关键，为减少钻眼数量，加快施工进度，掏槽设计均采用楔形掏槽形式。
2.3.1掏槽形式设计如下图：
2.3.2装药结构设计：
为更好地达到光爆效果，周边眼采用不耦合间隔装药结构。
其余炮眼采用连续装药。
如下图所示：
2.3钻爆参数
2.3.1炮眼深度L，孔径d
上台阶掘进深度为2.0米，炮眼深度2.3米，下台阶掘进深度为3.5米，炮眼深度3.7米，掏槽眼加深10%。
孔径d使用钻头为42mm，确定d=42mm。
2.3.2炮眼布置
炮眼布置根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼的最小抵抗线，辅助炮眼交错均匀布置，周边炮眼与辅助炮眼眼底在同一垂直面上，掏槽炮眼加深10%。
根据公式及经验Ⅲ级围岩正台阶法爆破，取E=60cm，W=75cm；各炮眼参数如下：
上台阶内圈眼间距70cm；掘进眼间距90cm，辅助眼间距90cm。
底板眼间距70cm；围岩整体性较好段可取65cm，炮眼布置图按70cm布置，可根据情况调整。
上台阶设置掏槽，掏槽眼间距见上掏槽眼布置图。
下台阶掘进眼间距110cm,排距90～100cm。
3、钻爆施工
3.1测量放样布眼
中线、水平控制点布设：
为便于检查开挖断面的尺寸及形状，在施工中设置控制点。
中线施工控制点在直线地段每10米设一个，曲线地段每5米设一个，中线控制点应设在拱顶处，水平施工控制点每10米设一个。
中线、水平基点布设：
距开挖面每50米埋设一个中线桩，每100米设一个临时水准点。
钻眼前定出开挖断面中线、水平线，用红油漆准确绘出开挖断面轮廓线，并标出炮眼位置，经检查合格后方可钻眼。
3.2定位开眼
采用人工搭建施工平台配多台风动凿岩机钻眼，其轴线与隧道要保持平行。
就位后按炮眼布置图正对钻孔。
对于掏槽眼和周边边眼的钻眼精度要求比其它眼要高，开眼误差控制在5cm内。
3.3钻眼
按照不同孔位，将钻工定点定位。
钻工需熟悉炮眼布置图，能熟练的操作凿岩机械，特别是钻周边眼，要由有较丰富经验的老钻工开钻，有专人指挥，确保周边眼有准确的外插角，使两茬炮交界处台阶不大于15cm。
同时，根据眼口位置岩石的凹凸程度调整炮眼深度，保证炮眼底在同一平面上。
施工时控制好炮眼的角度、深度、密度，使之符合设计要求，是保证光爆质量的关键之一，为此，需符合下列精度要求：
①掏槽眼：
眼口间距误差和眼底间距误差不大于5cm。
②辅助眼：
眼口排距、行距误差均不大于5cm。
③周边眼：
沿隧道设计断面轮廓线上的间距误差不大于5cm；眼底不超出开挖断面轮廓线10cm，最大不得超过15cm；眼深误差不宜大于100mm。
④内圈炮眼至周边眼的排距误差不大于5cm，炮眼深度超过2.5m时，内圈炮眼与周边眼宜采用相同的斜率。
⑤当开挖面凹凸较大时，按实际情况调整炮眼深度，并相应调整药量，力求除掏槽眼外的所有炮眼底在同一垂直面上。
3.4清孔及成孔检查
钻眼完成后，严格成孔检查。
按炮眼布置图进行检查并做好记录，有不符合要求的炮眼重钻，经检查合格后才能装药爆破；装药前，用高压风、水将炮眼内泥浆、石屑吹洗干净。
3.5装药
装药需分片分组，按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行，雷管要“对号入座”，要定人、定位、定段别，不得乱装药。
所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞长度不小于20cm。
3.6联结起爆网路
按设计的联结网络实施。
起爆网路为复式网路，以保证起爆的可靠性和准确性。
联结时要注意：
导爆索的连接方向和联结点的牢固性；导爆管不能打结和拉细；各炮眼雷管连接次数相同；引爆雷管用黑胶布包扎在离一簇导爆管自由端10cm以上处，网路联好后，要有专人负责检查。
3.7引爆
非点炮人员撤离安全区后才能引爆。
爆破后，如有瞎炮，进行专门处理，并及时检查厚度光爆效果，分析原因，调整爆破设计。
3.8出碴
隧道出碴采用无轨运输方式,根据现场施工条件及弃渣场距离，本工程配斗容3m3装载机两台装碴,挖机清底，10吨自卸汽车6台运输。
4、爆破施工控制要点
4.1、采用光面爆破技术和微震控制爆破技术，严格控制装药量，以减小对围岩的扰动，控制超欠挖，控制洞碴粒径以利于挖堀装载机装碴。
4.2、隧道开挖每个循环都进行施工测量，控制开挖断面，在掌子面上用红油漆画出隧道开挖轮廓线及炮眼位置，误差不超过5cm。
并采用激光准直仪控制开挖方向。
4.3、钻眼按设计方案进行。
钻眼时掘进眼保持与隧道轴线平行，除底眼外，其它炮眼口比眼底5cm，以便钻孔时的岩粉自然流出，周边眼外插角控制3°～4°以内。
掏槽眼严禁互相打穿相交，眼底比其它炮眼深20cm。
4.4、装药前炮眼用高压风吹干净，检查炮眼数量。
装药时，专人分好段别，按爆破设计顺序装药，装药作业分组分片进行，定人定位，确保装药作业有序进行，防止雷管段别混乱，影响爆破效果。
每眼装药后用炮泥堵塞。
4.5、起爆采用复式网络、非电起爆系统，联接时，每组控制在12根以内；联接雷管使用相同的段别，且使用低段别的雷管。
雷管联接好后有专人检查，检查雷管的连接质量及是否有漏联的雷管，检查无误后起爆。
4.6、开挖过程中注意观察围岩的变化情况及爆破效果，及时调整钻爆设计参数。
4.7、控制隧道底超欠挖，保证隧道开挖轮廓圆顺。
及时排除隧道内的积水，减少积水浸泡围岩。
5、通风
本隧道左线长1032.5m，右线长1060.5m，通风距离较长，根据本工程实际情况，采用压入式通风。
选用四台SDF（B）NO12.5型双级轴流风机分别左右线供风，该型号风机高通风能力为1550～2912m3/min，风压1378～5355Pa，功率110×2KW。
开挖洞身深度超过200米开始通风，大于500米时左再增设一台风机。
风管采用高强度、低摩擦阻力的新型风管和密封性好操作方便的拉链式接头。
6、施工质量要求标准
6.1隧道洞身开挖时严格控制爆破震动；开挖轮廓要预留支撑沉落量，并利用量测反馈信息及时调整。
6.2严格控制欠挖，当石质坚硬完整并确认不影响衬砌结构和强度时，允许岩石个别凸出部分（1m2不大于0.1m2）凸入衬砌断面；拱脚、墙脚以上1米内严禁欠挖。
6.3实测项目
项次
检查项目
规定值或允许差
检查方法和频率
1
拱部超挖（mm）
破碎岩，土（V、Ⅳ级围岩）
平均100，最大150
激光断面仪：
每20米抽一个断面，测点间距≤1米。
2
边墙超挖（mm）
每侧
+100，-0
全宽
+200，-0
3
边墙、仰拱、隧底超挖（mm）
平均100，最大150
水准仪：
每20米检查3处
7、洞身开挖施工机具配备
洞身开挖施工阶段主要机具设备表
设备名称
单位
数量
用途
自制开挖台车
台
2
作业平台
22M3空压机
台
4
洞身开挖
MQTB-80/2.0锚杆钻机
台
16
钻孔
风镐
台
8
凿岩
CAT320挖掘机
台
2
开挖、出渣
ZL50-II装载机
台
2
出渣
10t自卸汽车
辆
6
出渣
8、洞身开挖施工人员配备（见附表）
洞身开挖施工阶段施工人员配备表
管理人员
操作人员
技术负责人
1名
炮工
20名
测量人员
2名
电工
2名
现场技术员
2名
机修工
2名
机料管理人员
2名
试验人员
2名
质检人员
2名
安全管理人员
2名
后勤保障人员
2名
合计
15名
合计
24名
全部人员共计39名
三、工程工期保证措施
1、工期保证实施原则
1.1坚持“优质、按期、安全、高效”的施工管理方针。
1.2在管理工作上，做到领导班子到位，管理人员到位，管理制度到位，现场服务到位，奖惩措施到位。
1.3在施工计划上，首先要确定项目总进度计划和分进度计划，即建立单位工程施工进度计划，并细化到分项工程施工作业计划，编制好科学合理的实施性施工组织设计，并在施工管理的全过程中严格遵照执行，抓好关键项目和关键工序，根据施工实际进展及时调整施工计划，确保各项工作始终控制在按计划，有秩序的科学轨道上。
1.4在劳力安排上，选用本公司最精干的专业施工队伍进场，劳力配置充分合理，有节有度。
1.5在机械使用上，投入本公司最精良的施工机械设备，并做到进场前全面保修，施工中及时保养，确保机械完好率和使用率，必要时加大投入。
1.6采用有效措施确保农忙时节和国家法定节日施工正常进行。
1.7工程用周转资金及时到位，有计划地使用，有计划地计量。
1.8采用先进的施工方法和施工工艺，确保工程质量，加快施工进度。
1.9遵循“紧前松后”计划原则，在确保工程质量的前提下，进度安排留余地。
1.10地材采购在保证信用的原则下，做好多方面打算，扩大料源，保障供给。
2、工期保证实施措施
2.1确定进度协调工作制度，固定日召开工程例会，研究工程日进度完成情况及出现的新问题，及时反馈信息，实行动态管理；分析影响进度目标实现的干扰和风险因素，如拆迁影响、交通影响、雨季影响等；充分考虑设计变更因素，出现设计变更后，根据情况，及时对进度调整，总进度保持不变。
2.2加大人力和设备投入，尽量采用平行作业施工方法，减少施工周期。
在控制工程施工的同时抓好非控制工程的施工。
2.3作好施工工序的转换和紧密衔接，避免施工中断。
在本工序施工的同时，作好下一工序施工的准备。
2.4明确施工责任，做到施工秩序井然，控制工程采用三班制24小时作业。
2.5充分利用有利季节进行施工生产，减少工程施工受雨季的影响。
雨季施工做好雨棚等防雨设施，保持场内排水通畅，确保施工连续进行。
2.6加强施工机具设备维护、维修，确保施工机具设备完好，减少施工影响。
2.7做好后勤保障，严格上下班作息制度，确保职工以饱满的精神从事施工生产。
2.8项目部采取措施确保材料资金，尽量提前备料，确保工程施工，并采取经济措施，工程款做到专款专用，决不挪用，并实行工程进度奖惩制度；采用简单、可行、加快或少拖进度的技术措施方案，不要片面追求利润，还要注意社会效益。
3、确保控制工程按期完成的措施
由于本工程施工工期十分紧张，为此，主要管理人员及其它有关人员进入现场，进行详细的施工调查、测量、复测、三通一平等临时工程的规划和设计，落实施工图纸，配合业主做好工程沿线征地及管线改迁工作，并应合理安排、精心组织，调动精良的人力、物力，采取一切行之有效的措施，确保控制工程的施工。
四、质量、安全、环保和职业健康保证措施
1、质量保证措施
1.1建立完善的质量管理体系及质量保证体系
项目成立以项目经理和总工程师为核心的TQC领导小组，建立严格的质量承包责任制，同经济挂钩，加强对工程质量的全面管理的指导。
建立质量检查机构，制定严格的工程质量内部监理制度，严格执行自检、互检与专业检查相结合的质量“三检”制度和工前试验、工中检查、工后检测的试验工作制度。
质量工程师行使质量一票否决权，项目经理、总工程师对质量工作全权负责。
1.2严格实行质量责任制
实行项目经理、总工、各级技术人员及工班负责人对工程质量负相应责任，层层签订质量终身责任书，做到责任落实到位、责任落实到人，从而提高全员的质量意识。
坚决做到奖优罚劣，规范化施工，实行持证上岗。
使各级参建人员在实施组织指挥施工中始终坚持“质量第一”的方针，确保工程质量。
1.2.1实行施工质量责任挂牌制，注明管理者、操作者，谁施工谁负责。
1.2.2严格材料采购，检验制度，无检验材料严禁进入全体工程。
1.2.3坚持施工过程的三检制度，做到“检查上道工序，做好未班工序，服务下道工序”。
1.2.4工序间实行质量否决制，确保每道工序100%合格。
1.3施工控制中的技术保证
1.3.1施工前，施工技术负责人组织技术人员和施工管理人员仔细阅读设计文件，了解设计意图，明确施工技术重点、难点，进行技术交底。
1.3.2严格测量放线工作，测量要求准确，放线及时，做到正确指导施工。
1.3.3严格按设计边线布置周边线，控制一次起爆药量，控制开挖深度，减小超挖量和炸药对围岩的挠动破坏。
2．安全保证措施
2.1建立安全保证体系
项目设立安全管理机构，建立现场安全监督、检查小组，针对工序特点，进行安全交底，严格执行项目经理部安全保证体系的有关规定，经理部与每个作业人员签订安全生产责任书。
2.2安全教育和培训
2.2.1对新进场的工人进行安全生产的教育和培训，考核合格后，方准许其进入操作岗位。
2.2.2对爆破等特殊工种的工人，进行专门的安全操作培训。
持证上岗。
2.2.3在采用新工艺、新方法、新设备或调换工作岗位时，对工人进行新操作方法和新工作岗位的安全教育。
2.2.4设立每周一次的安全活动日，在班前班后会上检查安全生产的活动情况，并对职工进行经常性的安全教育和安全宣传活动。
2.3落实安全责任制，制定安全管理的各项规章制度
建立健全各项安全生产的规章和管理制度，体现“全员管理、安全第一”的基本思想，明确安全生产责任，做到职责分明，各负其责。
施工中除操作人员本身加强各种安全措施外，经理部也将加大检查力度，搞好各方面的协调工作，坚决杜绝各种事故的发生。
严格执行施工安全操作规程。
2.4各项安全技术措施
2.4.1施工操作人员进入现场时必须佩戴安全帽，电工、电焊工必须穿绝缘鞋。
电源接线连接必须规范。
2.4.2现场施工配置专职安全员，负责现场的安全管理工作，并建立安全保证体系。
2.4.3对各种施工机具要定期进行检查和维修保养，以保证使用的安全，所有施工机械由专人负责，其他人不得擅自操作。
2.4.4在设备显著位置悬挂操作规程牌，规程牌上标明机械名称、型号种类、操作方法、保养要求、安全注意事项及特殊要求等。
2.4.5装药与钻孔不得平行作业；爆破作业和爆破器材加工人员严禁穿着化纤衣物。
进行爆破时，所有人员撤离现场。
2.4.6装药前应检查爆破工作面附近的支护是否牢固；炮眼内的泥浆，石粉应吹洗干净；刚打好的炮眼热度过高，不得立即装药。
发现流砂、流泥未经妥善处理，或可能有大量溶洞涌水时，严禁装药爆破。
2.4.7装炮时应使用木质炮棍装药，严禁火种。
无关人员与机具等均应撤至安全地点。
2.4.8为防止炮烟中毒和药包迟爆事故，爆破后，爆破员按规定的等待时间进入爆破地点。
当发现“盲炮”时，必须由原爆破人员按规定处理。
3、环保和职业健康保证措施
3.1建立健全管理组织机构。
工地成立以项目经理为组长，各业务部室和生产班组为成员的文明施工和环保管理组织机构。
3.2加强教育宣传工作，提高全体职工的文明施工和环保意识。
3.3制定各项规章制度，并加强检查和监督。
3.4加强文明施工管理，合理布置施工场地，合理放置各种施工设施。
3.5建立通风岗位责任制和奖惩制度，制定施工通风管理细则，明确岗位职责、技术标准和安全操作规程，实施与通风质量挂钩并定期兑现的奖惩办法，增强管路班组的责任心。
3.6加强机械废气净化，减少污染源。
尽可能使用低污染的机械设备，
3.7在施工区和生活区设置污水处理系统，不将有害物质和未经处理的施工废水直接排放。
并备有临时的污水汇集沉淀设施（见图），过滤施工、生活排水。
3.8对空压机、柴油机等安装防漏油设施，对机壳进行覆盖围护，对油料库、库房地、墙面做防渗漏处理，避免漏油污染。
附图：
附图1预留核心土施工工艺框图
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